PUT PREMA ZVIJEZDAMA

Zašto je tako teško spustiti se na Mjesec? Odgovor je složeniji nego što mnogi misle

06.05.2023 u 12:53

Bionic
Reading

Slijetanje na Zemljinog kozmičkog suputnika strahovito je složen zadatak koji do danas nije pošao za rukom nijednoj privatnoj kompaniji

Letjelica M1, koju je na Mjesec poslala kompanija iz Tokija pod imenom Ispace, 25. travnja trebala je postati prvo privatno svemirsko vozilo koje je sletjelo na njega. Nažalost, pridružila se prilično dugoj listi neuspješnih misija koje su završile sudarom s Mjesečevom površinom. Opravdano pitanje koje si mnogi postavljaju je zašto su ovakve misije toliko teške? Na koncu, s obzirom na to da smo prije preko pedeset godina spustili ljude na Mjesec, donekle bi imalo smisla to da danas svatko može spustiti sofisticiranog robota na površinu Zemljinog satelita.

Dosad su se na njega uspješno spustile samo tri državama financirane svemirske agencije u Kini, SSSR-u i SAD-u, a samo je Kini slijetanje pošlo za rukom iz prvog pokušaja.

'Što čini spuštanje na Mjesec tako teškim? To je broj raznih varijabli koje je potrebno uzeti u obzir', kaže Stephen Indyk, ravnatelj sustava u Honeybee Roboticsu iz Greenbelta u Marylandu. U usporedbi sa Zemljom, Mjesec ima manju gravitaciju, vrlo tanku atmosferu i jako puno prašine.

Kako bi proveli uspješno slijetanje, inženjeri moraju predvidjeti kakvu će letjelica imati interakciju s okolinom te usput moraju potrošiti novac testirajući načine na koje bi sve moglo poći nizbrdo. 'Testovi, testovi i još testova najvažniji su element pri dokazivanju da će sustavi za slijetanje funkcionirati u što većem broju scenarija', objašnjava Indyk. 'Čak i ako to napravite, ništa nije zajamčeno', ističe.

Niz nevjerojatnih neuspjeha

Ispace je, doduše, tek druga privatna kompanija koja je pokušala sletjeti na Mjesec. Godine 2019. to je pokušao napraviti izraelski SpaceIL, čija je letjelica također udarila u Mjesečevu površinu. Razlog zbog kojeg se privatne kompanije susreću s poteškoćama pri slijetanju na Mjesec sličan je onome što su prije uspješnih slijetanja 1966. doživjele letjelice iz SAD-a i SSSR-a.

Državne svemirske agencije mogle su analizirati svaki udar i iz njega izvlačiti korisne informacije, no od današnjih kompanija očekuje se da ponove te uspjehe bez državnih resursa i lekcija sakupljenih iz brojnih neuspjelih i uspjelih misija, kaže Indyk. 'Puno je od privatne kompanije tražiti da joj pokušaj uspije iz prve', dodaje.

Kina je 2013. na Mjesec uspješno poslala misiju Chang'e 3 te je također prva sletjela na mračnu stranu Mjeseca, sakupivši uzorke tamošnjeg tla i kamenja. Indija je, s druge strane, na Zemljin prirodni satelit pokušala sletjeti 2019., a letjelica se pritom razbila, no u drugom dijelu 2023. pokušat će ponovno, piše Nature.

Rani i veliki izazovi

Slanje misije na Mjesec, kozmičko tijelo udaljeno 384.000 kilometara od Zemlje, puno je veći izazov od slanja satelita u nisku Zemljinu orbitu. Neuspjesi se mogu dogoditi u ranim stadijima misije, čak i prije nego što dođe do slijetanja, što možemo vidjeti iz primjera NASA-ine misije Lunar Flashlight, male letjelice lansirane prošlog prosinca, čiji je zadatak bio snimiti položaje leda na Mjesecu. Problem je nastao zbog kvara pogonskog sustava, što je letjelicu spriječilo od dolaska u orbitu satelita.

Čak i ako slijetalo stigne u Mjesečevu blizinu, ono i dalje mora navigirati do površine bez pomoći navigacijskih satelita te u usporavajućoj atmosferi. Nakon što se približi na zadnjih nekoliko kilometara, njegov softver mora munjevito i autonomno odrediti optimalnu putanju unatoč oblacima prašine uzdignute pogonom letjelice.

Ta prašina može zbuniti digitalne senzore, što znači da postoji velika šansa da pogrešne kalkulacije u ključnim posljednjim trenucima zapečate sudbinu misije. Rane analize impliciraju da se nedavni pad letjelice Ispacea dogodio zbog nestanka goriva svega nekoliko trenutaka prije slijetanja.

Svi žele na Mjesec

Pad letjelice Ispacea može poslužiti kao upozorenje velikom broju komercijalnih misija na Mjesec, uključujući tri koje do kraja godine planira financirati NASA. Ova su slijetala dio CPLS-a (Komercijalne usluge za prijevoz tereta do Mjeseca, odnosno Commercial Lunar Payload Services) - projekta u sklopu kojeg će privatne kompanije pokušati izgraditi slijetala kojima će NASA i druge kompanije na površinu spuštati teret.

Jedno od tih slijetala, koje razvija Astrobotic, kompanija iz Pittsburgha, trebalo je uzletjeti u svibnju, no odgađanja u pripremi rakete vjerojatno će rezultirati odgađanjem od nekoliko mjeseci. To također znači da će u lipnju poletjeti slijetalo Intuitive Machinesa.

Sve će ove kompanije koristiti iskustvo drugih da bi ostvarile uspješno slijetanje na Mjesec. 'Uzdižući val podiže sve čamce', rekao je Alan Campbell, inženjer koji radi na projektu CLPS u kompaniji Draper iz Cambridgea, točno prije udara japanske letjelice. 'Ako možemo učiti iz iskustava komercijalnih ili NASA-inih misija CLPS te to iskustvo primijeniti na sve buduće misije, radimo ispravnu stvar', dodao je.

Put na Mjesec

NASA kao dio programa Artemis, pokrenutog 2017., planira vratiti ljude na Mjesec. Cilj je do 2025. uspostaviti održivu prisutnost na Zemljinom satelitu i drugim planetima. Program također uključuje prvo slanje žene i osobe koja nije bijele boje kože.

Premda tada možda još niste bili živi, vjerojatno znate da se prvo slijetanje na Mjesec zbilo 20. srpnja 1969. - sigurno ste vidjeli čuvenu snimku lunarne šetnje astronauta Neila Armstronga te izjavu: 'Ovo je mali korak za čovjeka i velik skok za čovječanstvo.' Svi se također sjećaju zabijanja američke zastave u površinu, pri čemu je Armstrongu pomagao astronaut Buzz Aldrin.

Mnogi će dodati da su se tijekom tog putovanja vozili po površini Mjeseca te da su u nekom trenu igrali golf, no u krivu su - tek je astronaut Alan Shepard tijekom misije Apollo 14 doputovao s palicom za golf. Što se rovera tiče, on je isto došao kasnije te su se po površini Zemljinog prirodnog satelita u sklopu misije Apollo 15 provozali David Scott i James Irwin.

Izvor: Društvene mreže / Autor: NASA

S obzirom na to da su Amerikanci idućih desetljeća polako izgubili interes u slijetanje na Mjesec, u 2023. nije se čudno zapitati koliko je zapravo ljudi uopće došlo do njega. Štoviše, tijekom devet misija Apollo, 24 su američka astronauta otišla na Mjesec dok je 12 njih hodalo njegovom površinom.

Povijest letova s posadom

Nakon što je 1961. Sovjetski Savez poslao prvog čovjeka, Jurija Gagarina, u Zemljinu orbitu, američki predsjednik Kennedy objavio je da će SAD poslati prvog čovjeka na Mjesec prije kraja desetljeća. NASA je odradila niz testnih misija, uključujući Mercury (šest letova s jednom osobom obavljenih između 1961. i 1963.) kako bi saznala više o tome kako ljudska bića funkcioniraju u svemiru. Nakon toga je od 1964. do 1966. provedena misija Gemini, a sastojala se od deset letova s dvije osobe i dva leta bez astronauta. Misija Gemini bila je posebna zato što je pomogla razviti tehnike za kasnija slijetanja na Mjesec te je kulminirala programom Apollo (od 1966. do 1972.). Apollo je počeo kao serija bespilotnih letova oko Zemlje, a Apollo 7 1968. bio je prvi svemirski let s posadom koji je napravio 163 kruga oko Zemlje kako bi testirao novu tehnologiju.

Apollo 8 (21­. – 27. prosinca 1968.) bila je prva misija s posadom koja je napravila krug oko Mjeseca te se sigurno vratila na Zemlju. Tri člana posade - William Anders, Frank Borman i Jim Lovell - bili su prvi ljudi koji su otputovali do Mjeseca, a koji nisu sletjeli na njegovu površinu. Slijedili su ih članovi posade Apolla 10 (18. - 26. svibnja 1969.), Thomas Stafford, John W. Young i Eugene Cernan, čija se misija smatrala 'konačnim testom prije slijetanja na Mjesec'. Cernan i Staford pilotirali su modulom blizu površine dok je Young bio u komandnom modulu, kružeći oko Mjeseca i uspostavljajući rutinu koju će slijediti sve buduće misije Apolla.

Izvor: Društvene mreže / Autor: NASA

Nakon toga je došao red na Apollo 11 s prvim slijetanjem na Mjesec te je Neil Armstrong postao prvi čovjek koji je hodao njegovom površinom. Za njim je uskoro izašao astronaut Buzz Aldrin dok je Michael Collins ostao u komandnom modulu koji je kružio oko Mjeseca. Collins je bio deveti astronaut koji je došao do najbližeg Zemljinog susjeda.

Apollo 12 (12. - 24. studenog 1969.) omogućio je nakon toga Peteu Conradu i Alanu Beanu da na Mjesečevoj površini provedu skoro 32 sata dok je Richard F. Gordon za to vrijeme bio u komandnom modulu.

Apollo 13 (11. - 17. travnja 1970.) trebao je biti još jedna rutinska misija na Mjesec, no kriza nastala eksplozijom spremnika za kisik dva dana nakon lansiranja prekinula ju je te se iz istraživačke pretvorila u spasilačku operaciju. Kako bi se vratio na Zemlju, Apollo 13 morao je napraviti krug oko Mjeseca. Tri astronauta - Jim Lovell, Fred Haise i Jack Swigert - ugasili su komandni modul da bi uštedili energiju te su se preselili u lunarni modul koji je stjecajem okolnosti postao njihovim svemirskim čamcem za spašavanje. U Mjesečevoj su orbiti proveli skoro četiri dana uz visoke razine ugljikovog dioksida, hladnoću te nedovoljno hrane i ostalih zaliha. Premda se trojac nije prošetao Mjesečevom površinom, Haise i Swigert postali su 13. i 14. čovjekom koji su uspjeli doći do našeg prirodnog satelita. Posada se nakon opasnog putovanja uspješno spustila na Zemlju.

Izvor: Društvene mreže / Autor: NASA

Priča o Apollu 14 bila je manje dramatična. Alan Shepard koji je bio prvi američki astronaut koji je letio u letjelici Freedom 7 lansiranoj 1961. te je postao prva osoba koja se prošetala Mjesecom, a zaigrao je i golf. Pridružio mu se Edgar Mitchell dok je Stuart A. Roosa ostao u komandnom modulu u orbiti. Tijekom misije Apollo 15 (26. srpnja - 7. kolovoza 1971.) astronauti David Scott i James B. Irwin proveli su skoro tri dana na površini Mjeseca te su bili prvi koji su se provozali roverom, električnim vozilom. U orbiti ih je iz komandnog modula promatrao Alfred Worden.

John W. Young, koji je bio na Mjesecu u sklopu misije Apollo 10, ponovno se prošetao površinom od 16. do 27. travnja 1972., a pridružio mu se Charles M. Duke. Thomas K. Mattingly, koji nije putovao u Apollu 13 zato što je dobio ospice, bio je u komandnom modulu te je postao 21. osobom koja je doputovala do Mjeseca. Apollo 17 (7. - 19. prosinca 1972.) bio je posljednja misija s posadom na Mjesec. Harrison Schmitt, prvi profesionalni geolog na Mjesecu, i Eugene Cernan, koji je bio na njemu s posadom Apolla 10, na površini su proveli više od 22 sata. Sakupili su 115 kilograma kamenja i drugih uzoraka tla te su postali 11. i 12. astronautom koji su hodali njime. Ron Evans, koji je ostao u komandnom modulu, postao je 24. i samim time posljednji čovjek koji je doputovao do Mjeseca.